当讨论足球从开始做匀减速运动后6s时的速度大小,大家或许略知一二,有人想问做匀减速直线运动的物体经6s停止,这到底是怎么一回事呢?让网友们少走弯路。
解:(1)已知足球的初速度为 ,加速度大小为
足球做匀减速运动的时间为:
运动位移为:
(2)已知前锋队员的加速度为 ,更大速度为 ,前锋队员做匀加速运动达到更大速度的时间和位移分别为:
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为:
由于 ,故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以更大速度匀速运动追赶足球利用公式
,得
前锋队员追上足球的时间
(3)此时足球距底线的距离为: ,速度为v 3 =10m/s
足球运动到停止的位移为:
所以,足球运动到底线时没停
由公式 ,足球运动到底线的时间为:t 4 =1 s
前锋队员在这段时间内匀速运动的位移:
所以前锋队员不能在底线前追上足球
(1)规定初速度方向为正方向,则有:a=-2m/s2
根据a=
vt?v0
t
得:vt=v0+at=10+(-2)×6=-2m/s
(2)位移为:S=vot+
1
2
at2=10×6+
1
2
×(-2)×62=24m
物体减速到零所用的时间为:t′=
0?v0
a
0?10
?2
s═5s
路程为:S’=
v0
2
t/+
|vt|
2
(t?t/)=
10
2
×5+
2
2
×(6?5)m=26m
(3)设物体经过时间t1回到出发点,根据s=v0t+
1
2
at2,且s=0得:
t=10s
答:(1)由开始运动算起,求6s末物体的速度为-2m/s;
(2)求前6秒的位移和路程分别为24m和26m;
(3)物体经过10s后回到出发点.
解答:解(1)已知足球的初速度为v1=12m/s,加速度大小为a1=2m/s2
足球做匀减速运动的时间为:t1=
v1
a1
=6s
位移为:x1=
v1
2
t1=36m
(2)已知前锋队员的加速度为a2=2m/s2,更大速度为v2=8m/s,前锋队员做匀加速运动达到更大速度的时间和位移分别为:
t2=
v2
a2
=4s
x2=
v2
2
t2=16m
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为:
x3=v2(t1-t2)=16m
由于x2+x3<x1,故足球停止运动时,
前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以更大速度匀速运动追赶足球,利用公式x1-(x2+x3)=v2t3,得:t3=0.5s
前锋队员追上足球的时间t=t1+t3=6.5s.
答:(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为36m.(2)前锋队员至少经过6.5s能追上足球.